Generator ciekłego azotu na miejscu: koniec zależności od cystern

Po co produkować azot samemu

Ciekły azot (−196 °C) jest potrzebny w biobankach i klinikach leczenia niepłodności (przechowywanie komórek i zarodków), laboratoriach, szpitalach, przemyśle spożywczym (mrożenie, pakowanie), elektronice i obróbce metali. Standardem są dostawy cysterną do zbiornika u klienta. To działa w dużym mieście z dostawcą gazów za rogiem. Przestaje działać, gdy:

• dostawa jest daleka lub nieregularna (obiekty oddalone, kopalnie, wyspy, poligony),
• przerwa w dostawie oznacza utratę materiału biologicznego o wartości, której nie da się odtworzyć,
• zużycie jest małe, a stałe opłaty za dzierżawę zbiornika i dostawy dominują w koszcie,
• wymagana jest bardzo wysoka czystość azotu (poniżej 10 ppm tlenu).

Generator produkuje ciekły azot z powietrza na miejscu, z prądu, bez surowców i bez logistyki.

Jak działa generator ciekłego azotu

1. Sprężarka spręża, oczyszcza i osusza powietrze.
2. PSA (adsorpcja zmiennociśnieniowa) oddziela azot od tlenu na sitach molekularnych; czystość standardowo 99,5–99,999 %.
3. Kriochłodziarka schładza gazowy azot do skroplenia. W generatorach Fabrum jest to chłodziarka z rurą pulsacyjną (PTC): bez smarowania i części trących, bez wymiany czynnika, z przeglądem co ok. 40 000 godzin.
4. Dewar magazynuje ciecz i wydaje ją do naczyń przenośnych lub rurociągu.

Instalacja mieści się w kontenerze albo w pomieszczeniu technicznym; potrzebuje prądu, powietrza i odprowadzenia ciepła. Pracuje bezobsługowo, uruchamia się i zatrzymuje automatycznie według poziomu w dewarze.

Wielkość i opłacalność

Generatory Fabrum pokrywają zakres od kilkudziesięciu do kilkuset litrów na dobę; jedna z instalacji w ośrodku badawczym w Kanadzie produkuje 3000 litrów tygodniowo azotu o czystości poniżej 10 ppm tlenu, 2 km pod ziemią. Większe zapotrzebowanie realizuje się kilkoma modułami.

Zużycie	Dostawy cysterną	Generator na miejscu
Koszt	Cena azotu + dostawy + dzierżawa zbiornika + straty odparowania w zbiorniku dostawcy	Energia elektryczna (kilka kWh na litr) + przeglądy
Ryzyko	Przerwa w dostawie, pogoda, strajk, zmiana dostawcy	Awaria urządzenia (rezerwa: drugi moduł lub dewar zapasowy)
Czystość	Zależna od dostawcy	Ustawiana, do ppm
Czas zwrotu		Zwykle 2–5 lat, krócej przy drogich dostawach

Nasza odpowiedź: Fabrum

Fabrum buduje kontenerowe generatory ciekłego azotu, tlenu i powietrza na bazie własnych kriochłodziarek PTC, tych samych, które NASA wybrała do programu marsjańskiego ze względu na bezobsługową, wieloletnią pracę. Enerwis reprezentuje Fabrum w Polsce: dobór wielkości, oferta, dostawa, uruchomienie i serwis.

Dla tlenu patrz ciekły tlen na miejscu; dla większych instalacji wodorowych skraplanie wodoru.

Co przygotować do zapytania

• zużycie ciekłego azotu (litry na dobę lub tydzień) i jego zmienność,
• wymagana czystość (ppm tlenu) i sposób odbioru (naczynia Dewara, rurociąg, zbiornik),
• obecne koszty dostaw i dzierżawy, odległość od dostawcy,
• dostępna moc elektryczna i miejsce (kontener na zewnątrz czy pomieszczenie),
• temperatura otoczenia i warunki (pył, wilgoć, wysokość n.p.m.).

FAQ

Ile prądu zużywa generator ciekłego azotu? Rzędu kilku kWh na litr cieczy, zależnie od wielkości i czystości. Przy cenie energii dla przemysłu koszt litra wychodzi zwykle niżej niż azot z dostawy po doliczeniu transportu i dzierżawy.

Czy generator wymaga obsługi? Nie w codziennej pracy. Przeglądy obejmują sprężarkę i filtry (rocznie) oraz kriochłodziarkę co ok. 40 000 godzin.

Jaką czystość azotu daje generator? Standardowo 99,5–99,999 %; dla zastosowań specjalnych poniżej 10 ppm tlenu, jak w instalacji w Kanadzie.

Czy generator może pracować pod ziemią lub w kontenerze na zewnątrz? Tak, instalacje pracują w kopalniach, na wyspach i na poligonach; potrzebują prądu, powietrza i odprowadzenia ciepła.

Czy to samo urządzenie zrobi ciekły tlen? Nie to samo, ale ta sama rodzina: generator tlenu ma inny układ rozdziału i inne wymagania bezpieczeństwa. Fabrum buduje oba oraz generatory ciekłego powietrza.